云南省暴雨洪水查算实用手册92年版正式版讲解.docx

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云南省暴雨洪水查算实用手册92年版正式版讲解

云南省

暴雨洪水查算实用手册

云南省水利水电厅

一九九二年十二月

批准：

邓德仁

审定：

谢承彧

编写：

邵子杰李宁宁刘道槐

前言

编后语

附件一图集

附图11小时最大降水量均值图

附图21小时最大降水量Cv值图

附图36小时最大降水量均值图

附图46小时最大降水量Cv值图

附图524小时最大降水量均值图

附图624小时最大降水量Cv值图

附图7暴雨区划图

附图8产流参数分区图

附图9汇流系数分区图

附图10最大基流量分布图

前言

在设计防洪工程时，往往涉及到安全与投资两个问题，工程所冒的风险可能由于投资的增加而减少。

防洪工程的安全度又同设计标准和设计洪水有关，前者是水工建筑物防洪级别高低的一种指标，后者是按某一设计标准分析计算得到的具体洪水数值。

设计标准由防洪工程的等级与重要性，按有关规范选定；设计洪水数值大小及其过程则受到流域气候、地形、地质、植被条件、水系和河床特征等多种因素的影响，而流域气候、植被条件又随时间在变化，人为活动对未来洪水的影响程度也在增加，这就使问题变得相当复杂。

设计洪水的大小是水工建筑物的设计的重要依据之一，如果计算得到的设计洪水小于未来实际发生的同频率洪水，将使工程遭致失败，人民财产受到损失，造成政治社会、经济问题；倘使洪水设计值过大，将形成无谓的浪费。

云南自然条件复杂，气象水文资料短缺，因此，切合实际拟定设计洪水是一切水工建筑物设计中正确处理安全与投资关系的一项头等重要任务。

在设计洪水分析计算方法方面，在设计洪水分析计算方法方面，要全面考虑，切忌片面性，以免造成工程失误。

我省从50年代到70年代初，基本上使用频率法；在无水文实测资料的地区，还有使用洪水经验公式的，这种单打一的洪水分析方法，具有相当的片面性。

1975年8月淮河大水，板桥、石漫滩水库溃坝，造成严重损失。

为了吸取这次大水的教训，1975年12月水利电力部在郑州召开了规模庞大的《全国防汛及水库安全会议》，会议决定：

大中型水库和重要的小型水库（指下游有重要城镇、密集居民点、铁路干线或其他重要政治经济意义的设施），应以可能最大暴雨和洪水作为保坝标准进行校核估算。

会议要求编制全国可能最大暴雨等值线图，作为洪水安全复核的依据。

在水利电力部的统一安排下，各省有关部门的水文气象科技人员共同努力，完成了各种历时和各种频率的暴雨等值线图以及相应的暴雨径流查算图表，编写了场次洪水的系统资料。

这对提高中小型水库设计洪水精度有重要的价值。

以上是水文气象法的由来。

此外，还有历史洪水加成法、地区中合法等。

采用哪一种方法，要根据实际资料情况，综合分析，合理选定。

设计洪水的确定，要经过多次审查、论证。

参加审查、论证的科技人员要求具有较高的理论水平和较丰富的实践经验，才能做到严格把关。

云南省绝大多数中小型水利水电工程兴建于六大江河的一、二级支流源头，汇水面积小，实测流量资料短缺，洪水计算一直是工程水文计算的重点和难点。

暴雨洪水查算图表（简称图表，下同）是适用于1000km2以内的设计暴雨洪水计算的一种图表集，是在短缺实测资料地区的小型水利水电初步设计及中型工程可行性研究阶段设计洪水计算的主要方法，水利电力部（厅）有关图表使用的文件在今后仍将具有指导效益。

《图表》是由水利厅主持，由省水利水电勘测设计院、省水文总站和部分地州、县水利水文部门的同志组成暴雨洪水办公室，历经数年的分析与计算所取得的成果，并经全国暴雨洪水办公室审查验收。

由于种种原因图表未能正式刊印以供使用。

为适应新形势下水利水电建设的需要，在延搁了十年后，我厅决定组织《云南省暴雨洪水查算实用手册》（简称手册，下同）编写组完成此项工作，使之发挥其应有的作用，不负众多科技人员的希望。

手册编制的原则是忠实于图表的原有内容和注重实用。

手册编写分工是：

自然地理概况、暴雨、洪水由省水文总站李宁宁同志编写；手册的其余部分均由省水利水电厅邵子杰同志编写；图集由省水文总站狄源、曹矿君同志编制；省水利水电勘测设计院的臧庆春同志编制了电算程序。

邵子杰同志负责手册编制的全面技术工作。

暴雨洪水查算图表是全省水利系统许多同志多年辛勤工作的成果，手册的刊印发行是对他们成绩的充分肯定；图表还凝聚了已故水利水电厅原总工程师李荣梦同志和省水利水电勘测设计院元副总工程师徐元久同志的数载心血与汗水，手册的刊印发行也是对他们最好的纪念！

本手册是在省水利水电厅副厅长邓德仁总工程师指导下编写的，亦得到了厅规划基建处廖伯枢、谢成彧两位处长的支持，《云南水利水电》编辑部的何春培、张锡蓉同志为手册的刊印发行付出了辛勤劳动，在此一并致以谢意。

本手册由于编辑工作，拖的时间较长，而且参加汇编工作的人员变动较大，疏忽、遗漏之处实难避免；加之编者技术水平有限，错误的地方，敬请指正，以便及时更正。

1.自然地理概况

云南省地处祖国西南边陲，位于北纬21°9′～29°15′，东经97°23′～106°12′，属高原山区省份。

全省地形大致由剑川经大理沿红河一带分为两部分，西部为著名的横断山脉高山峡谷区，山川相间，河流呈帚状排列；东部属云贵高原，一般海拔在2000m以上；南部中、低山宽谷盆地区。

全省海拔相差很大，最高点位于滇藏交界的梅里雪山海拔6740m，最低点在河口县，海拔仅76.4m，整个地势由西北向东南呈三级阶地递降。

从气候条件看，全省寒、温、热三带兼备。

滇南、滇西南为热带、亚热带，滇西北主要为高寒气候带，温带分布范围最广。

云南地处低纬度地带，大部分地区夏无酷暑，冬无严寒。

干湿季分明是主要的气候特点。

夏半年，受热带海洋气团控制，盛行西南季风和东南季风，水汽丰沛，多阴雨天气，若与南下冷空气相遇，往往易形成强度较大的暴雨。

冬半年，受热带大陆气团控制，盛行西风、西南风，湿度小，气温高，降雨少。

全省多年平均降雨量约为1100mm，汛期（5-10）月降雨量占年降雨量的85%左右，尤以6-8月所占比重为大，且是暴雨洪水频繁发生的季节。

云南有六大水系，除金沙江、珠江外，其余四条为国际河流，流入越南、老挝和缅甸等国。

大多数河流都具有落差大、水流湍急、水量变化大的特点，因而蕴藏着丰富的水力资源，我省境内多年平均产水量为2222亿m3，居世界第3位。

2.暴雨

2.1.暴雨特性

1．暴雨的季节分配

据各区代表站592场暴雨发生月份的统计（资料截至1975年），各地暴雨开始和结束日期并不一致，主要出现在5-10月，以6-8月暴雨发生最为频繁。

一般规律是，滇东早于滇西，滇南长于滇北，尤以滇东北最为集中，多数发生在7、8两月。

2．暴雨的时程分配

全省暴雨资料统计，24小时雨量主要集中在6-12小时内。

由综合时深关系表可知，1小时、6小时、12小时分别占24小时雨量的29～36%、60～75%和85%左右，可见我省暴雨时程分配之不均匀程度。

3．暴雨的空间分布

复杂的地形和悬殊的高差，构成了我省独特的“立体气候”，暴雨有随地势高差呈相应的垂直变化的特点。

将高程相近的群站年最大一日暴雨均值与其相应高程建立相关图

（1），不难看出：

（1）在1300～2000m高程范围内，为明显的最大降雨带；

（2）在700～1300m高程范围内，暴雨随高程增加而递增；

（3）约在2000m以上，降水量则随高程而递减。

按暴雨出现的频次，全省分为6个多暴雨中心和4个少暴雨区，它们是：

滇东南特多暴雨区、滇南特多暴雨区、滇西南多暴雨区、滇东多暴雨区、滇东北多暴雨中心和华坪暴雨中心。

四个少暴雨区为滇西北特少暴雨区、滇北少暴雨区，滇东北少暴雨区和滇中少暴雨区。

暴雨的另一特点是同次暴雨笼罩面积小、暴雨量级低、递减快，一般相距10km的站点，雨量可相差1～2倍。

4．暴雨的年际变化

由24小时暴雨的变差系数Cv值反映出的一般规律是滇西小于滇东，滇北大于滇南，即多暴雨区的Cv值小于少暴雨区，如会泽县坡脚位于少暴雨区，曾出现了日雨量达262mm的全省之冠（至1975年止），而暴雨频繁发生的西盟县，其最大日雨量仅为147mm。

图1海拔高程H～一日最大暴雨均值相关图

2.2.暴雨的天气系统

天气系统和地形特性是影响暴雨的两个主要因素。

据1455场暴雨分析，我省产生暴雨的天气类型以低槽型、切变型、冷锋低槽和冷锋切变型为主，其中冷锋低槽、低槽约占总数的一半。

冷锋低槽主要分布在滇东北、滇东及元江流域；低槽型主要分布在怒江、澜沧江上游、滇西南及滇南沿国境线一带。

2.3.暴雨区划

暴雨区划原则：

以暴雨特征和产生暴雨天气形势、气候条件为基础，结合下垫面、地貌要素，特别是大地形高程、走向、方位等方面进行区划。

在暴雨气候区划13个区、地貌区划12个区的基础上，采用区划指标叠置法，全省综合调整为14个一级区划。

见附图7《暴雨区划图》。

2.4.时面深曲线及其绘制

为满足中小型水库设计洪水计算的要求，需通过实测大暴雨的时面深（简称DAD）关系综合分析，绘出雨量～历时～面积关系曲线，应用这一套图表以推求设计流域不同历时、不同面积的设计面雨量。

在全省14个暴雨区划内共选出典型暴雨119场，进行了暴雨等值线、时面深关系曲线的绘制。

1．时面深关系曲线绘制的一般方法

本次仅分析6、12、24小时三个时段、面积为1000km2的时面深关系，时段雨量是以暴雨中心站为准，统计6、12、24小时最大雨量，其周围各站取与中心站对应时段的雨量进行等雨量线的勾绘。

本着“长包短、大包小“的原则进行合理性检查，作适当的调整。

建立如图

（2）单站雨量～历时~面积关系曲线（DAD曲线）。

2．时面深曲线的综合分析

为了全面反映地区暴雨特性，以暴雨区划分区综合。

将各场暴雨DAD曲线按同一区绘于一张图上，采用绝对值外包，再换算成相对值，便于应用。

以不同历时的暴雨中心雨量为100%，求不同面积雨深占暴雨中心雨深的百分比，以表示（）称为点面折减系数。

见表（7）云南省分区综合时～面～、关系表。

图2时～面～、关系曲线

3．一日暴雨雨型统计分析

下面将解决暴雨时程分配的问题。

雨型是直接关系到洪水的峰、量和洪水形状，必须挑选能反映当地暴雨特性的暴雨。

为此，对119场暴雨分区作了分析，以其发生频次最多的暴雨雨型作为该区的综合雨型，供设计雨型使用，见表（9）云南省24小时暴雨分区综合雨型表。

2.5.云南省最大1小时、6小时、24小时点雨量等值线图编制

在全省已建中型、小

（一）型水库中，流域面积在50km2以下的占80%以上，为了满足中小型水利工程设计使用，必须绘制短历时暴雨等值线图。

我省共绘制了年最大10分钟、30分钟、1、3、6、12、24、48、72小时共9个时段暴雨统计参数等值线图。

全国对1、6、24小时点暴雨参数等值线图进行了拼图和协调，也是我省的工作重点。

本次共搜集了具有10年以上（资料截至1979年）雨量资料的水文、气象和雨量站450站，采用以小时滑动摘录年最大时段雨量的统计方法，对7761站年资料作分析计算。

1．暴雨的频率计算

在上述统计时段暴雨的基础上，采用矩法公式计算各时段暴雨的均值和变差系数Cv值，Cs采用3.5Cv。

（1）经验频率公式：

式中

m——系列按大小排序后的序位，

n——实测系列的年数。

（2）各时段点暴雨均值计算

（3）变差系数

暴雨参数、Cv采用适线值。

2．成果的合理性检验

为达到在现有资料条件下尽可能地提高成果精度，有必要作合理性的检查。

做法是：

将单站各时段暴雨频率曲线同绘于一张频率纸上，经协调，使各频率曲线互不交叉且线间保持合理的差值。

另据157站Cv与历时T关系线，有147站Cv最大值发生在6小时附近，这与24小时暴雨主要集中在6小时以内是相吻合的。

Cv值的变化属下列情况均属合理：

随着降雨历时的增长，Cv渐小；或在Cv～T（历时）曲线上，Cv值两端小，中间大；或短历时小，以后渐